大體積混凝土裂縫產(chǎn)生原因及防治措施

       摘要：簡(jiǎn)述大體積砼裂縫產(chǎn)生的原因，并就原因給出裂縫預(yù)防措施

　　關(guān)鍵詞：大體積砼；裂縫控制；產(chǎn)生原因及預(yù)防措施

　　

　　0引言

　　隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，工程建設(shè)中大體積砼越來(lái)越多，大體積砼裂縫問(wèn)題也就成了當(dāng)前砼施工的一個(gè)普遍問(wèn)題，裂縫不僅會(huì)降低砼的強(qiáng)度，對(duì)砼的抗?jié)B性及耐久性影響尤為嚴(yán)重，稍有差錯(cuò)，將會(huì)造成無(wú)法估量的損失。

　　大體積砼產(chǎn)生裂縫的原因和砼原材料選擇、砼配合比設(shè)計(jì)、施工工藝、外部荷載作用等因素有關(guān)。大體積砼之所以產(chǎn)生裂縫，主要是砼所產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過(guò)砼本身的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值所造成的，因而為了減少和控制裂縫的出現(xiàn)，就必須盡采取措施降低砼的拉應(yīng)力或者盡最大可能提高砼的抗拉強(qiáng)度性能。在工程實(shí)踐中，從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)考慮，提高砼的抗拉強(qiáng)度又比較浪費(fèi)（而且實(shí)踐證明砼等級(jí)越高對(duì)裂縫控制越不利），因而降低砼的拉應(yīng)力才是控制砼裂縫的有效途徑。

　　1裂縫產(chǎn)生的原因

　　1.1溫度引起的裂縫

　　大體積砼由溫度引起的裂縫有兩種情況：一是由于砼本身在硬化過(guò)程中內(nèi)外溫差較大引起的，砼結(jié)構(gòu)在硬化過(guò)程中水泥放出大量水化熱，大體積砼內(nèi)部因散熱慢而溫度不斷上升，從而使砼表面和內(nèi)部產(chǎn)生較大溫差，內(nèi)部砼膨脹，而外部砼經(jīng)散熱溫度降低而產(chǎn)生收縮，形成裂縫。這種溫差一般僅在表面處較大，離開(kāi)表面就很快減弱，因此裂縫只在接近表面的范圍內(nèi)發(fā)生，表面層以下結(jié)構(gòu)仍保持完整。二是由于環(huán)境溫度的變化引起的，根據(jù)砼熱脹冷縮的性質(zhì)，在溫度下降后砼必將產(chǎn)生收縮而產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)砼本身的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值時(shí)將產(chǎn)生裂縫。

　　1.2干縮引起的裂縫

　　砼的干縮裂縫是由于砼中水分蒸發(fā)而引起的。當(dāng)砼在空氣中硬化時(shí)，其中的水分會(huì)逐漸蒸發(fā)，使水泥中的膠凝體逐漸干燥而產(chǎn)生收縮，從而產(chǎn)生干縮裂縫。在砼受到某種約束的情況下，干縮變形會(huì)出現(xiàn)較大的拉應(yīng)力，特別是在初凝階段，由于砼抗拉強(qiáng)度十分低，容易引起砼開(kāi)裂。

　　1.3荷載作用引起的裂縫

　　在荷載作用下，當(dāng)構(gòu)件截面產(chǎn)生拉應(yīng)力時(shí)，會(huì)引起構(gòu)件拉伸變形，當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)砼本身的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值時(shí)將產(chǎn)生裂縫。此類裂縫由于在設(shè)計(jì)規(guī)范里有明確的規(guī)定，因此在設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)人員都會(huì)采取措施進(jìn)行控制。

　　2大體積砼裂縫的防治措施

　　2.1選擇合適水泥

　　在設(shè)計(jì)時(shí)砼強(qiáng)度等級(jí)不宜過(guò)高，在滿足承載力和防水要求的條件下，宜在C25-C35的范圍內(nèi)選用，如果砼強(qiáng)度等級(jí)過(guò)高，水泥用量過(guò)多，砼硬化過(guò)程中水化熱高，收縮大，就容易引起裂縫。水泥宜優(yōu)先采用水化熱低、水化熱不集中的品種，如礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥或復(fù)合水泥。

　　2.2增加粉煤灰摻量

　　在砼中摻加粉煤灰能有效改善砼的黏塑性，并可代替部分水泥，減少砼的用水量和水泥用量，減少水化熱（當(dāng)摻量為水泥用量的15%時(shí)，可降低水化熱約15%），還可減少砼中的孔隙，提高密實(shí)度和強(qiáng)度，提高抗裂性。一般情況下，粉煤灰的摻量約為水泥用量的15%-30%。

　　2.3摻入適量有微膨脹組分的外加劑

　　在砼中摻入適量的膨脹劑，能有效補(bǔ)償一部分砼的收縮從而控制或避免砼的收縮開(kāi)裂，目前我國(guó)生產(chǎn)的膨脹劑品種很多，如UEA、ZY、SY、CAS、HCAS等。以ZY為例，將6～8%（替換水泥用量）的ZY加入到普通砼中，拌水后生成大量的膨脹性結(jié)晶水化物水化硫酸鈣，使砼產(chǎn)生適度膨脹，在鋼筋和鄰位的約束下，改變了砼內(nèi)部的應(yīng)力結(jié)構(gòu)，在砼結(jié)構(gòu)中建立0.2～0.7Mpa的預(yù)壓應(yīng)力，這一壓應(yīng)力可大致抵消砼硬化過(guò)程中收縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力，從而避免或大大減輕砼結(jié)構(gòu)的開(kāi)裂。

　　2.4采取合理的養(yǎng)護(hù)措施

　　采取合理的養(yǎng)護(hù)措施是預(yù)防大體積砼澆筑后開(kāi)裂的重要措施。砼澆筑后，應(yīng)盡快回填土（土是砼最好的養(yǎng)護(hù)材料之一），目前這是砼保溫保濕養(yǎng)護(hù)的最有效方法，對(duì)預(yù)防砼裂縫是非常有益的。如采用蓄水法保溫養(yǎng)護(hù)，在混凝土施工期間可通入冷卻循環(huán)水，以便加快承臺(tái)內(nèi)部熱量的散發(fā)。如采用內(nèi)散外蓄綜合養(yǎng)護(hù)措施，可有效降低混凝土的溫升值，且可大大縮短養(yǎng)護(hù)周期，對(duì)于超厚大體積砼施工尤其適用。

　　2.5設(shè)置后澆帶

　　施工后澆帶的設(shè)置是目前大體積砼設(shè)計(jì)常用的方法，其主要作用是釋放早期砼硬化過(guò)程中的收縮應(yīng)力，減小砼收縮變形。施工后澆帶寬為0.8～1.0米，間距30米左右，后澆帶宜設(shè)在受力較小的部位，一般在跨度的三分之一處，并應(yīng)避免在大跨度處設(shè)置。后澆帶宜在兩個(gè)月以后采用強(qiáng)度等級(jí)比原設(shè)計(jì)砼高一級(jí)的補(bǔ)償收縮砼進(jìn)行澆注。澆注時(shí)的溫度宜低于主體砼澆筑時(shí)的溫度，且宜低于25度。只要條件允許，后澆帶澆注時(shí)間應(yīng)盡量延后，后澆帶砼澆注前應(yīng)鑿毛并清理干凈，澆注時(shí)振搗密實(shí)，保濕保溫養(yǎng)護(hù)。

　　2.6設(shè)置增強(qiáng)鋼筋

　　在容易開(kāi)裂的部位配置斜向鋼筋或鋼筋網(wǎng)片，并配置一定數(shù)量的抗裂鋼筋，可以顯著提高砼的抗裂性能。在孔洞周邊、斷面轉(zhuǎn)角處等宜增配斜向鋼筋或鋼筋網(wǎng)片，避免應(yīng)力集中產(chǎn)生裂縫。

　　2.7降低砼澆注溫度

　　大體積砼最好選在春秋季施工，以降低澆注溫度，如果在夏季施工最好采取有效措施降低澆注溫度，必要時(shí)可采用含有冰塊的水?dāng)嚢桧�。另外澆筑砼時(shí)還可以采用減少裝卸轉(zhuǎn)運(yùn)次數(shù)、給砼泵搭遮陽(yáng)棚、在砼泵管上覆蓋濕麻袋等輔助措施來(lái)降低砼澆注溫度，最好不要讓砼在太陽(yáng)下直接爆曬。

　　2.8改進(jìn)施工技術(shù)

　　施工時(shí)應(yīng)加強(qiáng)插筋位置的振搗、抹壓、養(yǎng)護(hù)。由于鋼筋是熱的良導(dǎo)體，易產(chǎn)生大的溫度梯度，這是裂縫產(chǎn)生的一個(gè)主要環(huán)節(jié)。同時(shí)加強(qiáng)初凝前的抹壓，以消除初期裂縫。

　　3結(jié)語(yǔ)

　　綜上所述，大體積砼產(chǎn)生裂縫的原因是多種多樣的，裂縫控制是個(gè)系統(tǒng)工程，涉及設(shè)計(jì)、施工、材料、生產(chǎn)、現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)等多方面，為了保證工程的質(zhì)量，必須在設(shè)計(jì)、施工等過(guò)程中采取相應(yīng)的、可靠的技術(shù)措施才能有效地控制和減少大體積砼裂縫的發(fā)生。